专题02 数轴中的动点问题的七种考法-【常考压轴题】2024-2025学年七年级数学上册压轴题攻略(华东师大版2024)
2024-07-17
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2份
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51页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学华东师大版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 1.2 数轴 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 数轴 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.78 MB |
| 发布时间 | 2024-07-17 |
| 更新时间 | 2024-07-17 |
| 作者 | 初中数学培优研究室 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2024-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46367345.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 数轴中的动点问题的七种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、利用分类讨论求数轴上单个动点问题 1
类型二、数轴上单个动点规律探究问题 3
类型三、数轴上的动点中求定值问题 4
类型四、数轴上双动点恒速运动问题 9
类型五、数轴上双动点变速运动问题 13
类型六、数轴上多动点恒速运动问题 18
类型七、数轴上中动点新定义型问题 21
压轴能力测评(10题) 27
解题知识必备
数轴
(1)概念:规定了原点、正方向、单位长度的直线叫做数轴。
三要素:原点、正方向、单位长度
(2)对应关系:数轴上的点和有理数是一一对应的。
比较大小:在数轴上,右边的数总比左边的数大 。
(3)应用 求两点之间的距离:两点在原点的同侧作减法,在原点的两侧作加法。
(注意不带“+”“—”号)
压轴题型讲练
类型一、利用分类讨论求数轴上单个动点问题
例题:(23-24七年级上·安徽马鞍山·期中)点A为数轴上表示的一个动点,当点A沿数轴移动5个单位长度到时,点所表示的数是 .
【变式训练】
1.(23-24六年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,在数轴上,点表示的数是,点表示的数为,点是数轴上的动点.点沿数轴的负方向运动,在运动过程中,当点到点的距离与点到点的距离比是时,点表示的数是 .
2.(22-23七年级上·江西南昌·期中)数轴上的三个点,若其中一个点与其它两个点的距离相等,则称该点是其它两个点的“中点”,这三点满足“中点关系”.已知点,表示的数分别为,2,点为数轴上一动点.若,,三点满足“中点关系”时,则点表示的数为
类型二、数轴上单个动点规律探究问题
例题:(23-24七年级上·河南开封·期中)如果数轴上有一点从原点出发,先向左移动2个单位长度,再向右移动1个单位长度;将这一过程共重复2023次后停下,最后点表示的数是 .
【变式训练】
1.(22-23七年级上·江苏连云港·期中)如图所示,将圆的周长分为4个单位长度,在圆的4等分点处标上数字0,1,2,3,先让圆周上数字0所对应的点与数轴上的数1所对应的点重合,再让圆沿着数轴按逆时针方向滚动,那么数轴上的数将与圆周上的数字 重合.
2.(22-23七年级下·重庆渝北·阶段练习)等边在数轴上的位置如图所示,点A、C对应的数分别为0和,若绕顶点按顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为1,则连续翻转次后,点B对应的数是 .
3.一只跳蚤在数轴上从原点开始,第次向右跳个单位长度,第次向左跳个单位长度,第次向右跳个单位长度,第次向左跳个单位长度,…依此规律跳下去,当它跳第次落下时,落点处离原点的距离是 个单位长度.
类型三、数轴上的动点中求定值问题
例题:点在数轴上对应的数分别为,且满足.
(1)如图,求线段的长;
(2)若点C在数轴上对应的数为x,且x是方程的根,在数轴上是否存在点P使,若存在,求出点P对应的数,若不存在,说明理由;
(3)如图,点P在B点右侧,的中点为为靠近于B点的四等分点,当P在B的右侧运动时,有两个结论:①的值不变;②的值不变,其中只有一个结论正确,请判断正确的结论,并求出其值.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·陕西宝鸡·期末)如图,数轴的原点为O,点A、点B表示的有理数分别为a,b,,且,请根据题意回答下列问题:
(1)______,______.
(2)若点A以每秒1个单位长度的速度往左运动,同时,点O和点B分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t,
①用含t的式子表示t秒后线段,的长度(点O不再是原点);
②在运动过程中,的值是否变化?如果变化,请说明理由,如果不变,请求出这个定值.
2.阅读下面的材料:
如图①,若线段在数轴上,A,B点表示的数分别为a,b,则线段的长(点A到点B的距离)可表示为.
请用上面材料中的知识解答下面的问题:
如图②,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1cm到达A点,再向左移动2cm到达B点,然后向右移动7cm到达C点,用1个单位长度表示1cm.
(1)请你在数轴上表示出、、三点的位置,并直接写出线段的长度;
(2)若将点A向右移动cm,请用代数式表示移动后的点表示的数?
(3)若点B以每秒2cm的速度向左移动至点,同时点A,点C分别以每秒1cm和4cm的速度向右移动至点,点,设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而变化?请说明理由.
3.如图,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向右移动到达B点,然后再向右移动到达C点,数轴上一个单位长度表示.
(1)请你在数轴上表示出A,B,C三点的位置;
(2)把点C到点A的距离记为,则_______.
(3)若点A沿数轴以每秒匀速向右运动,经过多少秒后点A到点C的距离为?
(4)若点A以每秒的速度匀速向左移动,同时点B、点C分别以每秒、的速度匀速向右移动.设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而改变?若变化,请说明理由,若无变化,请直接写出的值.
类型四、数轴上双动点恒速运动问题
例题:已知数轴上有A,B两点,分别表示的数为,8,点P,Q分别从A,B同时出发,点P以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,点Q以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t秒.
(1)A,B两点之间的距离为__________,线段的中点C所表示的数__________;
(2)点P所在位置的点表示的数为__________,点Q所在位置的点表示的数为__________(用含t的代数式表示);
(3)P、Q两点经过多少秒会相遇?
【变式训练】
1.如图,在数轴上点表示的数是8,若动点从原点出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点从点出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为秒.
(1)当时,求点到原点的距离;
(2)当时,求点到原点的距离;
(3)当点到点的距离为4时,求点到点的距离.
2.(22-23七年级上·河南郑州·期末)已知数轴上有、、三个点,分别表示有理数,,,动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,设移动时间为秒.
(1)当时,点到点的距离 ______ ;此时点所表示的数为______ ;
(2)当点运动到点时,点同时从点出发,以每秒个单位的速度向点运动,点到达点后也停止运动,则点出发秒时与点之间的距离 ______ ;
(3)在(2)的条件下,当点到达点之前,请求出点移动几秒时恰好与点之间的距离为个单位?
3.(23-24七年级上·广东韶关·期中)如图,已知数轴上的点表示的数为6,是数轴上一点,且.动点从点出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒.
(1)写出点表示的数__________,点表示的数__________(用含的代数式表示);
(2)动点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点、同时出发,点运动几秒时追上点,并求出此时表示的数;
(3)若为的中点,为的中点.点在运动的过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请你画出图形,请求出线段的长.
类型五、数轴上双动点变速运动问题
例题:(24-25七年级上·全国·假期作业)七年级数学兴趣小组成员自主开展数学微项目研究,他们决定研究“折线数轴”.
探索“折线数轴”:素材1 如图,将一条数轴在原点,点,点处折一下,得到一条“折线数轴”.图中点表示,点表示,点表示,点D表示,我们称点与点在数轴上的“友好距离”为个单位长度,并表示为.
素材2 动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点与点B之间时速度变为初始速度的一半.当运动到点与点之间时速度变为初始速度的两倍.经过点后立刻恢复初始速度.
问题解决:探索1 :动点从点运动至点B需要多少时间?
探索2 : 动点从点出发,运动秒至点和点之间时,求点表示的数(用含的代数式表示);
探索3 :动点从点出发,运动至点D的过程中某个时刻满足时,求动点运动的时间.
【变式训练】
1.已知a、b为常数,且满足,其中a、b分别为点A、点B在数轴上表示的数,如图所示,动点E、F分别从A、B同时开始运动,点E以每秒6个单位向左运动,点F以每秒2个单位向右运动,设运动时间为t秒.
(1)求a、b的值;
(2)请用含t的代数式表示点E在数轴上对应的数为:______;点F在数轴上对应的数为:______;
(3)当E、F相遇后,点E继续保持向左运动,点F在原地停留4秒后向左运动且速度变为原来的5倍,在整个运动过程中,当E、F之间的距离为2个单位时,请求出运动时间t的值.
2.如下图,数轴上,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为9,点D表示的数为13,在点B和点C处各折一下,得到一条“折线数轴”,我们称点A和点D在数轴上相距20个长度单位,动点P从点A出发,沿着“折线数轴”的正方向运动,同时,动点Q从点D出发,沿着“折线数轴”的负方向运动,它们在“水平路线”射线BA和射线CD上的运动速度相同均为2个单位/秒,“上坡路段”从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍.设运动的时间为t秒,问:
(1)动点Q从点C运动到点B需要的时间为______秒;
(2)动点P从点A运动至D点需要的时间为多少秒?
(3)当P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度相等时,求出动点P在数轴上所对应的数.
类型六、数轴上多动点恒速运动问题
例题:(22-23七年级上·河北·期末)如图,点对应的有理数为,点对应的有理数为,点对应的有理数为,且,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点.
(1)___________,___________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,求与点重合的点表示的数;
(3)若点从点开始以个单位长度/秒的速度向左运动,同时,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间秒,则的值是否随着的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·广东广州·期中)阅读:如图,已知数轴上有、、三个点,它们表示的数分别是,,.到的距离可以用表示,计算方法:,或.根据阅读完成下列问题:
(1)填空: , .
(2)若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,试探索:到的距离与到的距离的差(即)的值是否随着时间的变化而改变?请说明理由.
(3)现有动点、都从点出发,点以每秒个单位长度的速度向右移动,当点移动秒时,点才从点出发,并以每秒个单位长度的速度向右移动.设点移动的时间为秒(),直接写出、两点间的距离(用含的代数式表示).
2.已知数轴上两点A、B对应的数分别是,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发,速度为每秒2个单位,点N从点B出发,速度为M点的3倍,点P从原点出发,速度为每秒1个单位.
(1)若点M向右运动,同时点N向左运动,求多长时间点M与点N相距46个单位?
(2)若点M、N、P同时都向右运动,求多长时间点P到点M,N的距离相等?
(3)当时间t满足时,M、N两点之间,N、P两点之间,M、P两点之间分别有47个、37个、10个整数点,请直接写出t1,t2的值.
类型七、数轴上中动点新定义型问题
例题:(23-24七年级上·河南郑州·阶段练习)如图,数轴上A、B两点表示的数分别是和3,将这两点在数轴上以相同的速度同时相向运动,若A、B分别到达M、N两点,且满足(k为正整数),我们称A、B两点完成了一次“准相向运动”.
(1)A、B两点之间的距离为
(2)若A、B两点完成了一次“准相向运动”.
①当时,M、N两点表示的数分别为 , ;
②当k为任意正整数时,求M、N两点表示的数(用含字母k的式子表示).
【变式训练】
1.(23-24七年级上·福建福州·期中)在数轴上有,两点,点表示的数为.对点给出如下定义:当时,将点向右移动3个单位长度,得到点;当时,将点向左移动个单位长度,得到点.称点为点关于点的“联动点”.如图,点表示的数为.
(1)在图中画出当时,点关于点的“联动点”;
(2)点从数轴上表示的位置出发,以每秒1个单位的速度向右运动.点从数轴上表示5的位置同时出发,以相同的速度向左运动,两个点运动的时间为秒.
①点表示的数为__________(用含的式子表示);
②是否存在,使得此时点关于点的“联动点”佮好与原点重合?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
2.(23-24七年级上·福建厦门·阶段练习)我们规定:对于数轴上不同的三个点,,,当点在点左侧时,若点到点的距离恰好为点到点的距离的倍,且为正整数,(即),则称点是“整关联点”.
如图,已知在数轴上,原点为,点,点表示的数分别为,.
(1)原点________(填“是”或“不是”)“整关联点”;
(2)若点是“整关联点”,则点所表示的数_______;
(3)点在,之间运动,且不与,两点重合,作“整关联点”,记为,作“整关联点”,记为,且满足,分别在线段和上.当点运动时,若存在整数,,使得式子为定值,直接写出,满足的数量关系________.
3.(22-23七年级上·湖南岳阳·期末)材料阅读:当点C在线段上,且时,我们称n为点C在线段上的点值,记作.如点C是的中点时,则,记作;反过来,当时,则有.因此,我们可以这样理解:与具有相同的含义.
初步感知:
(1)如图1,点C在线段上,若,则_______;若,则_______;
(2)如图2,已知线段,点P、Q分别从点A和点B同时出发,相向而行,运动速度均为,当点P到达点B时,点P、Q同时停止运动,设运动时间为.请用含有t的式子表示和,并判断它们的数量关系.
拓展运用:
(3)已知线段,点P、Q分别从点A和点B同时出发,相向而行,若点P、Q的运动速度分别为和,点Q到达点A后立即以原速返回,点P到达点B时,点P、Q同时停止运动,设运动时间为ts.则当t为何值时,等式成立.
压轴能力测评(10题)
一、单选题
1.(23-24七年级上·湖北武汉·期中)一个点在数轴上表示,该点在数轴上移动3个单位长度后所表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
2.(23-24七年级上·重庆江津·阶段练习)如图,已知,在的左侧是数轴上的两点,点对应的数为,且,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左运动,在点的运动过程中,,始终为,的中点,设运动时间为秒,则下列结论中正确的有
①对应的数是;
②点到达点时,;
③时,;
④在点的运动过程中,线段的长度会发生变化.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
3.(23-24七年级上·广东佛山·期中)一个直径为1的小圆在数轴上可以左右滚动,若小圆从数轴上表示某个数的点开始,沿着数轴滚动一周以后恰好滚动到表示的点上,则的值是 .(结果保留)
4.(23-24七年级上·福建泉州·阶段练习)已知,A、在数轴上对应的数分别用、表示,且,是数轴上的一个动点.动点从原点开始第一次向右移动1个单位长度,第二次向左移动3个单位长度,第三次向右移动5个单位长度,第四次向左移动7个单位长度,.点在移动过程中,第 次移动与点A重合.
三、解答题
5.(24-25七年级上·全国·假期作业)已知数轴上两点A、B对应的数分别为、1,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.
(1)若点P到点A,点B的距离相等,求点P对应的数.
(2)数轴上是否存在点P,使点P到点A、点B的距离之和为6?若存在,请求出x的值;若不存在,说明理由.
(3)点A、点B分别以2个单位长度/分、1个单位长度/分的速度向右运动,同时点P以6个单位长度/分的速度从O点向左运动.当遇到A时,点P立即以同样的速度向右运动,并不停地往返于点A与点B之间,求当点A与点B重合时,点P所经过的总路程是多少?
6.(23-24七年级上·广东广州·期中)如图:在数轴上点表示数,点表示数,点表示数.
(1)若将数轴折叠,使得点与点重合,则点与______表示的点重合;
(2)若点、点和点分别以每秒个单位、个单位长度和个单位长度的速度在数轴上同时向左运动.
若秒钟过后,三点中恰有一点为另外两点的中点,求值;
②当点在点右侧时,是否存在常数,使的值为定值,若存在,求的值,若不存在,请说明理由.
7.(23-24七年级上·四川南充·期末)已知数轴上有,两点,分别代表−,,甲,乙两人分别从,两点同时出发,甲沿线段以个单位长度/秒的速度向右运动,甲到达点处时运动停止,乙沿方向以个单位长度/秒的速度向左运动.
(1),两点间的距离为 个单位长度;乙到达点时共运动了 秒.
(2)甲,乙在数轴上的哪个点相遇?
(3)多少秒时,甲、乙相距个单位长度?
(4)若乙到达点后立刻掉头并保持速度不变,则甲到达点前,甲,乙还能在数轴上相遇吗?若能,求出相遇点所对应的数;若不能,请说明理由.
8.(22-23七年级上·河北唐山·期中)如图:在数轴上,点A,B,C分别表示.
(1) ;
(2)若将数轴折叠,使得A点与C点重合,则点B与数________表示的点重合;
(3)点A,B,C开始在数轴上运动,若点A以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒1个单位长度和3个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,
①请问:的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
②探究:若点A,C向右运动,点B向左运动,速度保持不变,的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
9.(23-24七年级上·山西晋中·期中)综合与探究:
数轴是规定了原点、正方向和单位长度的直线,利用数轴可以解决很多问题,班里三个小组分别设计了三个问题,请你与他们共同解决:
(1)勤奋小组:在图所示的数轴上,把数,,4,,2.5表示出来,并用“<”将它们连接起来.
(2)励志小组:折叠数轴,使表示1的点与表示3的点重合,在这个操作下回答下列问题:
①表示的点与表示______的点重合;
②若数轴上A,B两点间的距离为7(A在B的左侧),且折叠后A,B两点重合,则点A表示的数为_____.
(3)攀登小组:假如在原点处放立一挡板(厚度不计),有甲、乙两个小球(忽略球的大小,可看成一点),小球甲从表示数的点处出发,以1个单位长度/秒的速度沿数轴向右运动,同时小球乙从表示数4的点处出发,以2个单位长度/秒的速度沿数轴向左运动,两个小球在碰到挡板后即刻按原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为秒.
①当时,求甲、乙两个小球之间的距离;
②用含t的代数式表示甲、乙两个小球之间的距离.
10.(23-24七年级上·北京大兴·期中)我们规定:对于数轴上不同的三个点M,N,P,当点M在点N右侧时,若点P到点M的距离恰好为点P到点N的距离的n倍,且n为正整数,(即),则称点P是“关联点”
如图,已知在数轴上,原点为O,点A,点B表示的数分别为4,.
(1)原点O (填“是”或“不是”)“关联点”;
(2)若点C是“整2关联点”,则点C所表示的数 ;
(3)若点A沿数轴向右运动,每秒运动1个单位长度,同时点B沿数轴向左运动,每秒运动2个单位长度,则运动时间为 秒时,原点O恰好是“关联点”,此时n的值为 .
(4)点Q在A,B之间运动,且不与A,B两点重合,作“关联点”,记为,作“关联点”,记为,且满足,分别在线段和上.当点Q运动时,若存在整数m,n,使得式子为定值,求出m,n满足的数量关系.
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专题02 数轴中的动点问题的七种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、利用分类讨论求数轴上单个动点问题 1
类型二、数轴上单个动点规律探究问题 3
类型三、数轴上的动点中求定值问题 4
类型四、数轴上双动点恒速运动问题 9
类型五、数轴上双动点变速运动问题 13
类型六、数轴上多动点恒速运动问题 18
类型七、数轴上中动点新定义型问题 21
压轴能力测评(10题) 27
解题知识必备
数轴
(1)概念:规定了原点、正方向、单位长度的直线叫做数轴。
三要素:原点、正方向、单位长度
(2)对应关系:数轴上的点和有理数是一一对应的。
比较大小:在数轴上,右边的数总比左边的数大 。
(3)应用 求两点之间的距离:两点在原点的同侧作减法,在原点的两侧作加法。
(注意不带“+”“—”号)
压轴题型讲练
类型一、利用分类讨论求数轴上单个动点问题
例题:(23-24七年级上·安徽马鞍山·期中)点A为数轴上表示的一个动点,当点A沿数轴移动5个单位长度到时,点所表示的数是 .
【答案】3或
【分析】数轴上点的坐标变化和平移规律:左减右加.注意考虑两种情况:可以向左移或向右移.
【详解】解:当点A向右移动5个单位长度到B时,点B是,
当点A向左移动5个单位长度到B时,点B是.
故答案为:3或.
【点睛】本题考查了数轴,解决本题的关键是注意数的大小变化和平移之间的规律:左减右加.
【变式训练】
1.(23-24六年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,在数轴上,点表示的数是,点表示的数为,点是数轴上的动点.点沿数轴的负方向运动,在运动过程中,当点到点的距离与点到点的距离比是时,点表示的数是 .
【答案】或/或
【分析】本题考查了数轴上的动点问题、数轴上两点间的距离,可分为“当点运动到点右侧时”和“当点运动到点左侧时”两种情况讨论,根据“点到点的距离与点到点的距离比是”,列式计算即可,根据数轴得到两点间的距离是解题的关键.
【详解】解:∵在点运动过程中,点到点的距离与点到点的距离比是,
∴,
当点运动到点右侧时,,
∴此时点表示的数是;
当点运动到点左侧时,,
∴此时点表示的数是,
综上所述,点表示的数是或,
故答案为:或.
2.(22-23七年级上·江西南昌·期中)数轴上的三个点,若其中一个点与其它两个点的距离相等,则称该点是其它两个点的“中点”,这三点满足“中点关系”.已知点,表示的数分别为,2,点为数轴上一动点.若,,三点满足“中点关系”时,则点表示的数为
【答案】0或6或
【分析】先设点C表示的数是x,再以点A,点B,点C分别为中点,求出答案即可.
【详解】解:设点C表示的数是x,
当点A是点B和点C的中点时,,解得;
当点B是点A和点C的中点时,,解得;
当点C是点A和点B的中点时,.
所以点C表示的数是6或或0.
故答案为:6或或0.
【点睛】本题主要考查了表示数轴上的点,解题的关键是理解中点关系,注意分情况讨论.
类型二、数轴上单个动点规律探究问题
例题:(23-24七年级上·河南开封·期中)如果数轴上有一点从原点出发,先向左移动2个单位长度,再向右移动1个单位长度;将这一过程共重复2023次后停下,最后点表示的数是 .
【答案】
【分析】本题考查了数轴,解题的关键是找出规律:重复一次点M向左移动1个单位长度.
【详解】解:点M从原点出发,先向左移动2个单位长度,再向右移动1个单位长度,则这样重复一次点M向左移动1个单位长度,
∴将这一过程共重复2023次后停下,最后点表示的数是:
.
故答案为:.
【变式训练】
1.(22-23七年级上·江苏连云港·期中)如图所示,将圆的周长分为4个单位长度,在圆的4等分点处标上数字0,1,2,3,先让圆周上数字0所对应的点与数轴上的数1所对应的点重合,再让圆沿着数轴按逆时针方向滚动,那么数轴上的数将与圆周上的数字 重合.
【答案】1
【分析】根据周长为4个单位长度,利用除以4,进而即可得到答案.
【详解】解:由题意可得,
,
∵由数轴可得:数轴上的对应圆周上的,
∴数轴上的对应圆周上的,
∴将与圆周上的数字1重合,
故答案为:1.
【点睛】本题考查数轴和点表示的数,解题的关键是找到数轴上的数与圆周上的数之间的对应关系.
2.(22-23七年级下·重庆渝北·阶段练习)等边在数轴上的位置如图所示,点A、C对应的数分别为0和,若绕顶点按顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为1,则连续翻转次后,点B对应的数是 .
【答案】
【分析】先确定,翻转1次后,点B所对应的数为1;翻转4次后,点B所对应的数为;翻转7次后,点B所对应的数为,由于,从而可判断连续翻转次后,点B对应的数为.
【详解】解:∵点A、C对应的数分别为0和,
∴,
∵为等边三角形,
∴,
∵绕顶点按顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为1,翻转3次后,点B所对应的数为3,翻转4次后,点B所对应的数为;翻转7次后,点B所对应的数为,
而,
∴连续翻转次后,点B对应的数为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了数轴:所有的有理数都可以用数轴上的点表示.也考查了等边三角形的定义和数字变换规律型问题的解决方法.
3.一只跳蚤在数轴上从原点开始,第次向右跳个单位长度,第次向左跳个单位长度,第次向右跳个单位长度,第次向左跳个单位长度,…依此规律跳下去,当它跳第次落下时,落点处离原点的距离是 个单位长度.
【答案】
【分析】数轴上点的移动规律是“左减右加”,依据规律计算即可.
【详解】解:
;
故答案为.
【点睛】本题考查了数轴与图形的变化规律,数轴上点的移动规律是“左加右减”,在学习的过程中培养数形结合的思维是解题的关键.
类型三、数轴上的动点中求定值问题
例题:点在数轴上对应的数分别为,且满足.
(1)如图,求线段的长;
(2)若点C在数轴上对应的数为x,且x是方程的根,在数轴上是否存在点P使,若存在,求出点P对应的数,若不存在,说明理由;
(3)如图,点P在B点右侧,的中点为为靠近于B点的四等分点,当P在B的右侧运动时,有两个结论:①的值不变;②的值不变,其中只有一个结论正确,请判断正确的结论,并求出其值.
【答案】(1)4
(2)或
(3)正确的结论为①的值不变,其值为2
【分析】(1)利用非负数的性质求出a与b的值,即可确定出的长;
(2)求出已知方程的解确定出x,得到C表示的点,设点P在数轴上对应的数是m,由确定出P位置,即可做出判断;
(3)设P点所表示的数为n,就有,,根据条件就可以表示出, ,再分别代入①和②求出其值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
,
∴,
∴.
答:的长为4;
(2)∵,
∴,
∴BC==5.
设点P在数轴上对应的数是m,
∵,
∴,
令,
,
∴或.
①当时,
,
;
②当时,
,(舍去);
③当时,
,
.
∴当点P表示的数为或时,;
(3)解:设P点所表示的数为n,
∴,
.
∵PA的中点为M,
∴.
∵N为的四等分点且靠近于B点,
∴B,
∴①=2(不变),
②(随点P的变化而变化),
∴正确的结论为①,且.
【点睛】此题考查了数轴的运用,数轴上任意两点间的距离公式的运用,去绝对值的运用,一元一次方程的解,解题的关键是灵活运用两点间的距离公式.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·陕西宝鸡·期末)如图,数轴的原点为O,点A、点B表示的有理数分别为a,b,,且,请根据题意回答下列问题:
(1)______,______.
(2)若点A以每秒1个单位长度的速度往左运动,同时,点O和点B分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t,
①用含t的式子表示t秒后线段,的长度(点O不再是原点);
②在运动过程中,的值是否变化?如果变化,请说明理由,如果不变,请求出这个定值.
【答案】(1);5
(2)①,;②的值不发生变化,为定值5,理由见解析
【分析】本题主要考查了线段的和差计算,数轴上两点的距离计算,整式的加减计算:
(1)求出即可得到答案;
(2)①由题意得,点A表示的数为,点B表示的数为,点O表示的数为,再根据数轴上两点距离计算公式求解即可;②根据(2)①所求求出的结果即可得到结论.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
故答案为:;5;
(2)解:①由题意得,点A表示的数为,点B表示的数为,点O表示的数为,
∴,;
②的值不发生变化,为定值5,理由如下:
,
∴的值不发生变化,为定值5.
2.阅读下面的材料:
如图①,若线段在数轴上,A,B点表示的数分别为a,b,则线段的长(点A到点B的距离)可表示为.
请用上面材料中的知识解答下面的问题:
如图②,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1cm到达A点,再向左移动2cm到达B点,然后向右移动7cm到达C点,用1个单位长度表示1cm.
(1)请你在数轴上表示出、、三点的位置,并直接写出线段的长度;
(2)若将点A向右移动cm,请用代数式表示移动后的点表示的数?
(3)若点B以每秒2cm的速度向左移动至点,同时点A,点C分别以每秒1cm和4cm的速度向右移动至点,点,设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而变化?请说明理由.
【答案】(1)数轴见解析,cm
(2)
(3)不变,理由见解析
【分析】(1)根据题目中点的运动可直接得出点、、的位置,进而可得出的长度;
(2)根据“数轴上的点,越往右越大”可得出点A移动后所表示的数;
(3)先分别表示,点,点所对应的数,再表达两点间的距离,进而可表示,最后判断它的值是否变化即可.
【详解】(1)如图所示:
.
(cm);
(2)将点A向右移动cm,则移动后的点表示的数为;
(3)的值不会随着t的变化而变化,
理由如下:
由题意可知,,点,点所对应的数分别为:,,,
由点的运动可知,点在点的右侧,点在点的右侧,
∴,
,
∴,
∴的值不会随着t的变化而变化.
【点睛】本题考查了数轴上点的运动,掌握数轴上两点之间的距离求解方法是解决问题的关键.
3.如图,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向右移动到达B点,然后再向右移动到达C点,数轴上一个单位长度表示.
(1)请你在数轴上表示出A,B,C三点的位置;
(2)把点C到点A的距离记为,则_______.
(3)若点A沿数轴以每秒匀速向右运动,经过多少秒后点A到点C的距离为?
(4)若点A以每秒的速度匀速向左移动,同时点B、点C分别以每秒、的速度匀速向右移动.设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而改变?若变化,请说明理由,若无变化,请直接写出的值.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3)秒或秒;
(4)不变化,值为.
【分析】(1)根据题意,在数轴上表示点A、B、C的位置即可;
(2)利用数轴上两点间的距离公式解题;
(3)分两种情况讨论:点A在点C的左侧或点A在点C的右侧;
(4)表示出,再相减即可解题.
【详解】(1)如图,
(2)
故答案为:;
(3)①当点A在点C的左侧时:
②点A在点C的右侧时:
所以,经过或秒后点A到点C的距离为3cm.
(4)移动t秒后,,
的值不会随着的变化而变化,.
【点睛】本题考查数轴、数轴上两点间的距离等知识,掌握相关知识是解题关键.
类型四、数轴上双动点恒速运动问题
例题:已知数轴上有A,B两点,分别表示的数为,8,点P,Q分别从A,B同时出发,点P以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,点Q以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t秒.
(1)A,B两点之间的距离为__________,线段的中点C所表示的数__________;
(2)点P所在位置的点表示的数为__________,点Q所在位置的点表示的数为__________(用含t的代数式表示);
(3)P、Q两点经过多少秒会相遇?
【答案】(1)18;
(2);
(3)
【分析】(1)根据两点间的距离公式和中点坐标公式即可求解;
(2)根据左减右加即可求解;
(3)根据路程和=速度和×时间列方程求解可得.
【详解】(1)A、B两点的距离为,线段的中点C所表示的数;
故答案为:18;;
(2)点P所在的位置的点表示的数为,点Q所在位置的点表示的数为(用含t的代数式表示);
故答案为:;;
(3)若P、Q两点相遇,则
解得
【点睛】本题主要考查两点间的距离及一元一次方程的实际应用能力,根据路程和=速度和×时间,列出方程是解题的关键.
【变式训练】
1.如图,在数轴上点表示的数是8,若动点从原点出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点从点出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为秒.
(1)当时,求点到原点的距离;
(2)当时,求点到原点的距离;
(3)当点到点的距离为4时,求点到点的距离.
【答案】(1)当时,点到原点的距离为6
(2)点到原点的距离为2
(3)点到点的距离为6或10或22
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,熟练掌握数轴上两点之间距离的表示方法是解题的关键.
(1)先计算出点Q运动的路程,即可解答;
(2)先计算出点Q的运动路程,即可解答;
(3)①点向左运动4个单位长度,②点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动4个单位长度,③点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动12个单位长度.
【详解】(1)解:当时,,
,
当时,点到原点的距离为6.
(2)解:当时,点运动的距离为,
,
∴点到原点的距离为2;
(3)解:点到原点的距离为4时,分三种情况讨论:
①点向左运动4个单位长度,此时运动时间:(秒),
点表示的数是,点表示的数是4;
此时点到点之间的距离是6.
②点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动4个单位长度,
则点运动的距离为:,运动时间:(秒)
点表示的数是,点表示的数是4;
此时点到点之间的距离是10.
③点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动12个单位长度,
则点运动的距离为:,运动时间:(秒)
点表示的数是,点表示的数是12;
此时点到点之间的距离是22.
综上,点到点的距离为6或10或22.
2.(22-23七年级上·河南郑州·期末)已知数轴上有、、三个点,分别表示有理数,,,动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,设移动时间为秒.
(1)当时,点到点的距离 ______ ;此时点所表示的数为______ ;
(2)当点运动到点时,点同时从点出发,以每秒个单位的速度向点运动,点到达点后也停止运动,则点出发秒时与点之间的距离 ______ ;
(3)在(2)的条件下,当点到达点之前,请求出点移动几秒时恰好与点之间的距离为个单位?
【答案】(1),
(2)3
(3)秒或秒
【分析】(1)利用线段的长点的移动速度点的移动时间,可求出的长;利用点表示的数点的移动速度点的移动时间,可求出点所表示的数;
(2)由点,的出发点、移动方向、移动速度及移动时间,可求出点出发秒时点,表示的数,再利用数轴上两点间的距离公式,即可求出此时的长;
(3)当点的移动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,根据,可得出关于的一元二次方程,解之即可得出结论.
【详解】(1)动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,
当移动时间为秒时,;
又点表示有理数,
当移动时间为秒时,点表示的数为.
故答案为:,;
(2)当点出发秒时,点表示的数为,点表示的数为,
此时.
故答案为:;
(3)当点的移动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,
根据题意得:,
即或,
解得:或.
答:在的条件下,当点到达点之前,点移动秒或秒时恰好与点之间的距离为个单位.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用以及数轴,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
3.(23-24七年级上·广东韶关·期中)如图,已知数轴上的点表示的数为6,是数轴上一点,且.动点从点出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒.
(1)写出点表示的数__________,点表示的数__________(用含的代数式表示);
(2)动点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点、同时出发,点运动几秒时追上点,并求出此时表示的数;
(3)若为的中点,为的中点.点在运动的过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请你画出图形,请求出线段的长.
【答案】(1);
(2)
(3)运动时,长度不会发生变化,理由见解析
【分析】(1)根据点A的坐标减去点B的坐标等于的长度,可求得点B的坐标;同理根据点A的坐标减去点P的坐标等于运动距离,可求得点P的坐标.
(2)与(1)类似,先求出点R的坐标为,然后令与点P的坐标相等,可列出等式:,求解t值;然后将t值代入.
(3)分点P运动到AB之间与点P运动点B的左侧,两种情况分别讨论.
【详解】(1)解:∵点A表示的数为6,,,即
∴
∴点B表示的数是:
依题意有:
∴
即点P表示的数是
故答案为:
(2)解:根据题意可得:
解得:
即点运动5秒时追上点R
当时,
点表示的数为
(3)运动时,长度是恒定的
①当在A,之间,(如图)
则
②当在左侧时,(如图)
∴运动时,长度是恒定的,为定值5
【点睛】本题考查数轴上动点问题,解题的关键是结合动点路程问题得到两点距离或点的坐标,注意分类讨论.
类型五、数轴上双动点变速运动问题
例题:(24-25七年级上·全国·假期作业)七年级数学兴趣小组成员自主开展数学微项目研究,他们决定研究“折线数轴”.
探索“折线数轴”:素材1 如图,将一条数轴在原点,点,点处折一下,得到一条“折线数轴”.图中点表示,点表示,点表示,点D表示,我们称点与点在数轴上的“友好距离”为个单位长度,并表示为.
素材2 动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点与点B之间时速度变为初始速度的一半.当运动到点与点之间时速度变为初始速度的两倍.经过点后立刻恢复初始速度.
问题解决:探索1 :动点从点运动至点B需要多少时间?
探索2 : 动点从点出发,运动秒至点和点之间时,求点表示的数(用含的代数式表示);
探索3 :动点从点出发,运动至点D的过程中某个时刻满足时,求动点运动的时间.
【答案】探索1:从点A运动至点B的时间为秒;探索2:表示的数为;探索3:动点运动的时间是秒或秒.
【分析】本题考查数轴上动点计算问题及数轴上两点间距离问题,解题的关键是理解题意并掌握相关的知识.
探索1:根据时间路程速度,即可求解;
探索2:由探索1可得在段运动时间为:秒,进而得到,结合点表示,即可求解;
探索3:分两种情况:①当在上时,②当在上时,根据线段的和差以及时间路程速度,即可求解.
【详解】解:探索1:点表示,点表示,
,,
在段初始速度为个单位长度/秒,在段速度为初始速度的一半,
在段速度为个单位长度/秒,
从点运动至点的时间为:(秒);
探索2:的初始速度为个单位长度/秒,在段速度为初始速度的两倍,
在段速度为个单位长度/秒,
由探索1可得:在段运动时间为:秒,
,
点表示,
表示的数为:;
探索3:设秒后,
①当在上时,
,
,
,
,
,
,
(秒);
②当在上时,
,
,
,
,
(秒).
综上:动点运动的时间为秒或秒.
【变式训练】
1.已知a、b为常数,且满足,其中a、b分别为点A、点B在数轴上表示的数,如图所示,动点E、F分别从A、B同时开始运动,点E以每秒6个单位向左运动,点F以每秒2个单位向右运动,设运动时间为t秒.
(1)求a、b的值;
(2)请用含t的代数式表示点E在数轴上对应的数为:______;点F在数轴上对应的数为:______;
(3)当E、F相遇后,点E继续保持向左运动,点F在原地停留4秒后向左运动且速度变为原来的5倍,在整个运动过程中,当E、F之间的距离为2个单位时,请求出运动时间t的值.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,列代数式,
(1)根据绝对值和平方式的非负性得出a和b的值即可;
(2)根据点的运动得出代数式即可;
(3)分四种不同情况进行分类讨论,根据路程=速度×时间,列方程求解即可.
解题的关键是要运用分类讨论的思想.
【详解】(1)解: ,
,
;
(2)解:由题意可知,E点对应的数为:,
F对应的数为,
故答案为:,;
(3)解:在相遇前:,
设时E、F相遇,
即;
解得,
①当E点在F点左侧时,且F点没动时,
由题意可得,,
解得:,
②当E点在F点左侧时,且F点已动时,
,
解得:,
③当点E在点F右侧时,
由题意,
解得:,
综上所述,符合条件的t的值为:.
2.如下图,数轴上,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为9,点D表示的数为13,在点B和点C处各折一下,得到一条“折线数轴”,我们称点A和点D在数轴上相距20个长度单位,动点P从点A出发,沿着“折线数轴”的正方向运动,同时,动点Q从点D出发,沿着“折线数轴”的负方向运动,它们在“水平路线”射线BA和射线CD上的运动速度相同均为2个单位/秒,“上坡路段”从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍.设运动的时间为t秒,问:
(1)动点Q从点C运动到点B需要的时间为______秒;
(2)动点P从点A运动至D点需要的时间为多少秒?
(3)当P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度相等时,求出动点P在数轴上所对应的数.
【答案】(1)2.5
(2)15
(3)
【分析】(1)求出BC长度,“下坡路段”速度是4个单位/秒,即得动点Q从点C运动到点B的时间;
(2)先求出AB,BC,CD的长度,再根据“水平路线”速度是2个单位/秒,从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,即得动点P从点A运动至D点需要的时间;
(3)设运动时间为秒,分四种情况:①当0≤t≤2,②当2<t≤3,③当3<t<4.5,④当4.5<t≤7.5,列方程求出t.
【详解】(1)∵点B表示的数为-1,点C表示的数为9,
∴BC=1-(-9)=10(个单位),
∵“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍,“水平路线”速度是2个单位/秒,
∴“下坡路段”速度是4个单位/秒,
∴动点Q从点C运动到点B需要的时间为10÷4=2.5(秒);
(2)根据题意知:AB=|-7-(-1)|=6(个单位),BC=1-(-9)=10(个单位),CD=13-9=4(个单位),
∴“水平路线”速度是2个单位/秒,从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,
∴动点P从点A运动至D点需要的时间为
6÷2+10÷+4÷2=3+10+2=15(秒);
(3)设运动时间为t秒,
①当0≤t≤2,即P在AB上,Q在CD上,显然P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度不会相等;
②当2<t≤3,即P在AB上,Q在CB上时,P表示的数是-7+2t,Q表示的数是9-4(t-2),
∴0-(-7+2t)=9-4(t-2)-0,
解得t=5,
此时P已不在AB上,不符合题意,这种情况不存在;
③当3<t<4.5,即P在BC上,Q在CB上时,P表示的数是-1+(t-3)=t-4,Q表示的数是9-4(t-2)=17-4t,
∴|t-4|=|17-4t|,
解得t=或t=,
∴P表示的数是或;
④当4.5<t≤7.5,即P在BC上,Q在AB上时,P表示的数是t-4,Q表示的数是-1-2(t-4.5)=8-2t,
∴t-4-0=0-(8-2t),
解得t=4(不合题意,舍去),
综上所述,当P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度相等时,动点P在数轴上所对应的数【点睛】本题考查数轴上的动点问题,解题的关键是用含t的代数式表示动点表示的数,根据运动过程分类讨论.
类型六、数轴上多动点恒速运动问题
例题:(22-23七年级上·河北·期末)如图,点对应的有理数为,点对应的有理数为,点对应的有理数为,且,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点.
(1)___________,___________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,求与点重合的点表示的数;
(3)若点从点开始以个单位长度/秒的速度向左运动,同时,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间秒,则的值是否随着的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1),
(2)
(3)不会随着的变化而改变,该值是
【分析】(1),点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点,根据点的移动即可求解;
(2)根据(1)可知点与点对应的有理数,根据折叠的性质即可求解;
(3)根据各点运动的情况可以用含的式子表示出,,对应的有理数,根据两点之间的距离,分别表示出,,由此即可求解.
【详解】(1)解:,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点,
∴,,
故答案为:,.
(2)解:点对应的有理数是,点对应的有理数是,若将数轴折叠,使得点与点重合,
∴折叠点对应的有理数为,且点对应的有理数是,
∴点到折叠点的距离为,
∴与点重合的点表示的数为.
(3)解:的值不会随着的变化而改变.
∵点从点开始以每秒个单位长度的速度向左运动,
∴运动后对应的点为,
∵点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,
∴运动后对应的点为,
∵点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,
∴运动后对应的点为,
∴,,
∴,
∴的值不会随着的变化而改变,该值是.
【点睛】本题主要考查数轴上动点的问题,掌握数轴上两点之间的距离的计算方法,点与点之间的有理数表示方法是解题的关键.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·广东广州·期中)阅读:如图,已知数轴上有、、三个点,它们表示的数分别是,,.到的距离可以用表示,计算方法:,或.根据阅读完成下列问题:
(1)填空: , .
(2)若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,试探索:到的距离与到的距离的差(即)的值是否随着时间的变化而改变?请说明理由.
(3)现有动点、都从点出发,点以每秒个单位长度的速度向右移动,当点移动秒时,点才从点出发,并以每秒个单位长度的速度向右移动.设点移动的时间为秒(),直接写出、两点间的距离(用含的代数式表示).
【答案】(1),;
(2)不变,理由见解析;
(3)或或.
【分析】()根据数轴上两点间距离公式计算即可;
()根据题意求出点,,向右移动后表示的数,然后根据数轴上两点间距离公式出表示,的值,最后再进行计算即可;
()分三种情况讨论,点在点处,点在点的右边,点在点的右边;
本题考查了列代数式,数轴,熟练掌握用数轴上两点间距离表示线段长是解题的关键,同时渗透了分类讨论的数学思想.
【详解】(1),,
故答案为:,;
(2)不变,理由:
因为:经过秒后,,,三点所对应的数分别是,,,
所以:,,
∵,
∴,,
∴,,
所以:,
所以的值不会随着时间的变化而改变;
(3)经过秒后,,两点所对应的数分别是,,
当点追上点时,,
解得:,
当时,点在还点处,
所以:,
当时,点在点的右边,
所以:,
当时,点在点的右边,
所以:,
综上所述,、两点间的距离为或或.
2.已知数轴上两点A、B对应的数分别是,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发,速度为每秒2个单位,点N从点B出发,速度为M点的3倍,点P从原点出发,速度为每秒1个单位.
(1)若点M向右运动,同时点N向左运动,求多长时间点M与点N相距46个单位?
(2)若点M、N、P同时都向右运动,求多长时间点P到点M,N的距离相等?
(3)当时间t满足时,M、N两点之间,N、P两点之间,M、P两点之间分别有47个、37个、10个整数点,请直接写出t1,t2的值.
【答案】(1)4;
(2)或;
(3)4或
【分析】(1)利用M、N之间的距离为最初的距离加上各自行驶的路程即可得到一个关于t的方程,解方程即可得出答案;
(2)先将M,N,P三点在数轴上的位置用含t的代数式表示出来,然后分点N在点P左侧和点N在点P右侧两种情况分别讨论即可;
(3)根据M,N,P之间整数点的个数,可以确定出M,N,P三点的位置,从而找到,的值.
【详解】(1)解:设运动时间为t秒,
由题意可得:,
∴,
∴运动4秒点M与点N相距46个单位;
(2)解:设运动时间为t秒,
由题意可知:M点运动到,N点运动到,P点运动到t,
由得,
解得t或,
∴运动或时点P到点M,N的距离相等;
(3)解:由题意可得:M、N、P三点之间整数点的多少可看作它们之间距离的大小,
M、N两点距离最大,M、P两点距离最小,可得出M、P两点向右运动,N点向左运动.
①当时,P在4,M在14,N在,
再往前一点,之间的距离即包含10个整数点,之间有37个整数点;
②当N继续以6个单位每秒的速度向左移动,P点向右运动,
若N点移动到时,此时N、P之间仍为37个整数点,
若N点过了时,此时N、P之间为38个整数点
故,
∴,.
【点睛】本题主要结合数轴考查了点在数轴上的移动,能够根据题中信息利用方程的思想建立关于t的方程是解题的关键.
类型七、数轴上中动点新定义型问题
例题:(23-24七年级上·河南郑州·阶段练习)如图,数轴上A、B两点表示的数分别是和3,将这两点在数轴上以相同的速度同时相向运动,若A、B分别到达M、N两点,且满足(k为正整数),我们称A、B两点完成了一次“准相向运动”.
(1)A、B两点之间的距离为
(2)若A、B两点完成了一次“准相向运动”.
①当时,M、N两点表示的数分别为 , ;
②当k为任意正整数时,求M、N两点表示的数(用含字母k的式子表示).
【答案】(1)4;
(2)①5,;②,.
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离公式,数轴上的点表示有理数,根据题意得出是解题关键.
(1)根据数轴上两点之间的距离公式即可求解;
(2)①由题意可知,,再根据两点间距离公式,得出,即可得出答案;
②同①理可得,,进而得出,即可得出答案.
【详解】(1)解:A、B两点表示的数分别是和3,
之间的距离为,
故答案为:4;
(2)解:①
当时,,
两点在数轴上以相同的速度同时相向运动,
,
,,
,
,
表示的数为,N表示的数为,
故答案为:5;;
②同①理可得,,
,
,
M点表示的数为,N点表示的数为.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·福建福州·期中)在数轴上有,两点,点表示的数为.对点给出如下定义:当时,将点向右移动3个单位长度,得到点;当时,将点向左移动个单位长度,得到点.称点为点关于点的“联动点”.如图,点表示的数为.
(1)在图中画出当时,点关于点的“联动点”;
(2)点从数轴上表示的位置出发,以每秒1个单位的速度向右运动.点从数轴上表示5的位置同时出发,以相同的速度向左运动,两个点运动的时间为秒.
①点表示的数为__________(用含的式子表示);
②是否存在,使得此时点关于点的“联动点”佮好与原点重合?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①;②不存在,理由见解析
【分析】(1)求出表示的数,再画图即可;
(2)①根据已知可得运动后表示的数;②分两种情况:当,表示的数是,当时,表示的数是,即可得到答案.
【详解】(1)解:当时,将点向右移动3个单位长度,得到点;
表示的数是,如图:
(2)①点表示的数为,
故答案为:;
②不存在恰好与原点重合,理由如下:
表示的数是,
当时,,
表示的数是,
此时不存在恰好与原点重合;
当时,表示的数是,
此时不存在恰好与原点重合,
综上所述,不存在恰好与原点重合.
【点睛】本题考查数轴上的动点问题,解题的关键是用含的代数式表示点运动后所表示的数.
2.(23-24七年级上·福建厦门·阶段练习)我们规定:对于数轴上不同的三个点,,,当点在点左侧时,若点到点的距离恰好为点到点的距离的倍,且为正整数,(即),则称点是“整关联点”.
如图,已知在数轴上,原点为,点,点表示的数分别为,.
(1)原点________(填“是”或“不是”)“整关联点”;
(2)若点是“整关联点”,则点所表示的数_______;
(3)点在,之间运动,且不与,两点重合,作“整关联点”,记为,作“整关联点”,记为,且满足,分别在线段和上.当点运动时,若存在整数,,使得式子为定值,直接写出,满足的数量关系________.
【答案】(1)不是
(2)或者
(3)
【分析】(1)根据关联点的定义,即可;
(2)根据关联点的定义得到等式,再讨论点的位置,求出满足的值;
(3)设点表示的数为,根据关联点的定义,得出用,,表示的代数式,再由点运动时,式子为定值,得关于的代数式中的系数为,即可求出,的数量关系.
【详解】(1)∵在数轴上,原点为,点,点表示的数分别为,
∴,,
∴,
∵不是整数,
∴原点不是“整关联点”.
故答案为:不是.
(2)∵在数轴上,原点为,点,点表示的数分别为,,
∴,,
∴,
若点是“整关联点”,
∴,
当点在线段之间,,
∴点表示的数为:;
当点在线段的延长线上,,
∴,
∴点表示的数为:;
综上所述,点表示的数为:或者.
故答案为:或者.
(3)设点表示的数为,
∵点在,之间运动,且不与,两点重合,作“整关联点”,记为,作“整关联点”,记为,且满足,分别在线段和上,
∴,;,,
∴,,
∴,
当点运动时,若存在整数,,使得式子为定值,
∴,
解得:,
∴整数,满足的数量关系为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查新定义、数轴的知识,解题的关键的掌握数轴上两点的距离,动点问题,线段的数量关系,理解新定义的概念.
3.(22-23七年级上·湖南岳阳·期末)材料阅读:当点C在线段上,且时,我们称n为点C在线段上的点值,记作.如点C是的中点时,则,记作;反过来,当时,则有.因此,我们可以这样理解:与具有相同的含义.
初步感知:
(1)如图1,点C在线段上,若,则_______;若,则_______;
(2)如图2,已知线段,点P、Q分别从点A和点B同时出发,相向而行,运动速度均为,当点P到达点B时,点P、Q同时停止运动,设运动时间为.请用含有t的式子表示和,并判断它们的数量关系.
拓展运用:
(3)已知线段,点P、Q分别从点A和点B同时出发,相向而行,若点P、Q的运动速度分别为和,点Q到达点A后立即以原速返回,点P到达点B时,点P、Q同时停止运动,设运动时间为ts.则当t为何值时,等式成立.
【答案】(1),
(2);;
(3)存在t为4或,使等式成立
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,理解新定义是解题的关键.
(1)根据材料阅读,即可求解;
(2)根据材料阅读,可表示和,即可求解;
(3)分两种情况:当点Q到达点A之前时,当点Q到达点A返回时,结合,列出方程,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意得:,
∵,
∴,
故答案为:,
(2)解:∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴;
(3)解:当点Q到达点A之前时,
∵
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:;
当点Q到达点A返回时,此时,
∴
∵,
∴,
∵
∴
∴
∴存在t的值为4或,使等式成立.
压轴能力测评(10题)
一、单选题
1.(23-24七年级上·湖北武汉·期中)一个点在数轴上表示,该点在数轴上移动3个单位长度后所表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,;利用分类讨论的思想解决问题是解题关键.
【详解】解:在数轴上向左移动3个单位长度后所表示的数是;
在数轴上向右移动3个单位长度后所表示的数是;
即该点在数轴上移动3个单位长度后所表示的数是或,
故选:C.
2.(23-24七年级上·重庆江津·阶段练习)如图,已知,在的左侧是数轴上的两点,点对应的数为,且,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左运动,在点的运动过程中,,始终为,的中点,设运动时间为秒,则下列结论中正确的有
①对应的数是;
②点到达点时,;
③时,;
④在点的运动过程中,线段的长度会发生变化.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查了数轴上两点距离.利用数轴,分类讨论即可求解.
【详解】解:已知,在的左侧是数轴上的两点,点对应的数为,且,
对应的数为:;故①是正确的;
,故②是正确的;
当时,,,故③是错误的;
在点的运动过程中,,故④是错误的;
故选:B.
二、填空题
3.(23-24七年级上·广东佛山·期中)一个直径为1的小圆在数轴上可以左右滚动,若小圆从数轴上表示某个数的点开始,沿着数轴滚动一周以后恰好滚动到表示的点上,则的值是 .(结果保留)
【答案】或
【分析】本题考查了数轴上的点表示数以及数轴上两点的距离公式,利用分类讨论的思想解决问题是解题关键.先求出小圆的周长,再根据数轴上两点的距离公式分别求解,即可得到答案.
【详解】解:直径为1的小圆,其周长为,
若小圆沿着数轴向左滚动一周以后恰好滚动到表示的点上,则点表示的数为,
若小圆沿着数轴向右滚动一周以后恰好滚动到表示的点上,则点表示的数为,
的值是或,
故答案为:或.
4.(23-24七年级上·福建泉州·阶段练习)已知,A、在数轴上对应的数分别用、表示,且,是数轴上的一个动点.动点从原点开始第一次向右移动1个单位长度,第二次向左移动3个单位长度,第三次向右移动5个单位长度,第四次向左移动7个单位长度,.点在移动过程中,第 次移动与点A重合.
【答案】15
【分析】本题主要考查了数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题.
求出每次移动后点P对应点所表示的数,从而得到这些数的规律,再结合点A、B表示的数即可解答.
【详解】第一次移动P的对应点表示的数为,
第二次移动点P所得的对应点表示的数为,
第三次移动点P所得的对应点表示的数为,
第四次移动点P所得的对应点表示的数为,
第五次移动点P所得的对应点表示的数为,
第六次移动点P所得的对应点表示的数为,
第n次移动点P所得的对应点表示的数为,
观察发现:当n为奇数时,点P对应的数为奇数n;
当n为偶数时,点P对应的数为偶数,
∵,,且,
∴,解得
∴点A表示的数是15,点B表示的数是,
∴当仅当时,点表示的数为15,第15次移动点P所得的对应点P与点A重合.
三、解答题
5.(24-25七年级上·全国·假期作业)已知数轴上两点A、B对应的数分别为、1,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.
(1)若点P到点A,点B的距离相等,求点P对应的数.
(2)数轴上是否存在点P,使点P到点A、点B的距离之和为6?若存在,请求出x的值;若不存在,说明理由.
(3)点A、点B分别以2个单位长度/分、1个单位长度/分的速度向右运动,同时点P以6个单位长度/分的速度从O点向左运动.当遇到A时,点P立即以同样的速度向右运动,并不停地往返于点A与点B之间,求当点A与点B重合时,点P所经过的总路程是多少?
【答案】(1)
(2)存在,x的值为2或
(3)24
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,解此题的要点在于根据数轴得出点的位置.
(1)根据题意可得,利用中点解题;
(2)此题分为三种情况,当P在之间时,当点P在B的右边时,当点P在A的左边时,分别列出方程求解即可;
(3)设经过x分钟点A与点B重合,根据题意得:进而求出即可.
【详解】(1)解:∵A、B两点之间的距离为,P到A、B两点的距离相等,
∴,
∴点P对应的数为;
(2)解:①当P在之间时,.
②当P在A点左侧时,,解得:;
③当P在B点右侧时,,解得:,
故当点P对应数x的值为2或时,点P到A、B两点距离之和为6;
(3)解:设经过x分钟点A与点B重合,
∴,解得,
由题意可得,点P运动的时间即为点A追上点B的时间,
∴,
故当点A与点B重合时,点P所经过的总路程是24.
6.(23-24七年级上·广东广州·期中)如图:在数轴上点表示数,点表示数,点表示数.
(1)若将数轴折叠,使得点与点重合,则点与______表示的点重合;
(2)若点、点和点分别以每秒个单位、个单位长度和个单位长度的速度在数轴上同时向左运动.
若秒钟过后,三点中恰有一点为另外两点的中点,求值;
②当点在点右侧时,是否存在常数,使的值为定值,若存在,求的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)或或;存在,.
【分析】()求出的长度和中点,然后求出中点到点的距离即中点到点的重合点的距离,即可求得点的重合点;
()分别以为中点,列出方程求解即可;使的值为定值,列出等式中的含项合并为,从而求出的值.
【详解】(1),
,
∴的中点表示的数为:,
∵,
点B的重合点为,
故答案为:;
(2)解:由题意可知,秒时,点所在的数为:,点所在的数为:,点所在的数为:,
()若为中点,
则 ,
解得;
()若为中点,
则 ,
解得;
()若为中点,
则,
解得;
综上,当或或时,三点中恰有一点为另外两点的中点;
假设存在.
∵在右侧,在右侧,
∴,,
∴,
当即时,
,为定值,
故存在常数使的值为定值.
【点睛】此题考查了数轴上两点间距离,数轴上动点问题,一元一次方程的应用,解题的关键是能用两点间的距离公式列出方程.
7.(23-24七年级上·四川南充·期末)已知数轴上有,两点,分别代表−,,甲,乙两人分别从,两点同时出发,甲沿线段以个单位长度/秒的速度向右运动,甲到达点处时运动停止,乙沿方向以个单位长度/秒的速度向左运动.
(1),两点间的距离为 个单位长度;乙到达点时共运动了 秒.
(2)甲,乙在数轴上的哪个点相遇?
(3)多少秒时,甲、乙相距个单位长度?
(4)若乙到达点后立刻掉头并保持速度不变,则甲到达点前,甲,乙还能在数轴上相遇吗?若能,求出相遇点所对应的数;若不能,请说明理由.
【答案】(1)80,;
(2)甲,乙在数轴上的点相遇;
(3)秒或秒时,甲、乙相距个单位长度;
(4)甲,乙能在数轴上相遇,相遇点表示的数是.
【分析】此题考查了数轴上两点间距离、数轴上动点问题、一元一次方程的应用等知识,读懂题意,正确列出方程是解题的关键.
(1)根据两点间距离求出,再求出运动时间即可;
(2)设甲,乙经过秒会相遇,根据路程之和列出方程,解方程即可;
(3)分相遇前和相遇后两种情况进行列方程求解即可;
(4)根据乙到达点需要秒,求出甲位于,求出乙追上甲需要秒,求出此时相遇点的数即可.
【详解】(1)解:、两点的距离为,乙到达点时共运动了秒;
故答案为:,;
(2)设甲,乙经过秒会相遇,根据题意得:
,
解得,
.
答:甲,乙在数轴上的点相遇;
(3)解:两种情况,相遇前,
设秒时,甲、乙相距个单位长度,
根据题意得,,
解得;
相遇后,
设秒时,甲、乙相距个单位长度,根据题意得,
,
解得:,
答:秒或秒时,甲、乙相距个单位长度;
(4)解:乙到达点需要秒,甲位于,
乙追上甲需要秒,
此时相遇点的数是,
故甲,乙能在数轴上相遇,相遇点表示的数是.
8.(22-23七年级上·河北唐山·期中)如图:在数轴上,点A,B,C分别表示.
(1) ;
(2)若将数轴折叠,使得A点与C点重合,则点B与数________表示的点重合;
(3)点A,B,C开始在数轴上运动,若点A以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒1个单位长度和3个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,
①请问:的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
②探究:若点A,C向右运动,点B向左运动,速度保持不变,的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1)8
(2)B与3重合;
(3)①的值不会随着时间t的变化而改变;②见解析
【分析】(1)由题意即可求出;
(2)先求出A、C中点,设B与数x重合,即可求出;
(3)①分别求出开始运动后,,,进而求出,即可判断;②开始运动后,,,分情况讨论:当时,当时.
【详解】(1)解:由题意得:;
(2)解:∵A点与C点重合,即沿A、C中点处折叠,
C中点为,
设B与数x重合,
则,解得:,
即B与3重合;
(3)解:①不会,未运动时距离为2,未运动时距离为6,
开始运动后,,,
∴,
∴的值不会随着时间t的变化而改变;
②开始运动后,,,
∴,
当时,,
∴的值随着时间t的变化而改变,
当时,,
∴的值不随着时间t的变化而改变;
【点睛】本题主要考查了数轴及两点间的距离,解题的关键是利用数轴的特点能求出两点间的距离.
9.(23-24七年级上·山西晋中·期中)综合与探究:
数轴是规定了原点、正方向和单位长度的直线,利用数轴可以解决很多问题,班里三个小组分别设计了三个问题,请你与他们共同解决:
(1)勤奋小组:在图所示的数轴上,把数,,4,,2.5表示出来,并用“<”将它们连接起来.
(2)励志小组:折叠数轴,使表示1的点与表示3的点重合,在这个操作下回答下列问题:
①表示的点与表示______的点重合;
②若数轴上A,B两点间的距离为7(A在B的左侧),且折叠后A,B两点重合,则点A表示的数为_____.
(3)攀登小组:假如在原点处放立一挡板(厚度不计),有甲、乙两个小球(忽略球的大小,可看成一点),小球甲从表示数的点处出发,以1个单位长度/秒的速度沿数轴向右运动,同时小球乙从表示数4的点处出发,以2个单位长度/秒的速度沿数轴向左运动,两个小球在碰到挡板后即刻按原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为秒.
①当时,求甲、乙两个小球之间的距离;
②用含t的代数式表示甲、乙两个小球之间的距离.
【答案】(1)在数轴上把数表示见解析,用“<”将它们连接起来为
(2)①6;②
(3)①甲、乙两个小球之间的距离为3;②甲、乙两个小球之间的距离为
【分析】(1)根据数轴的点的表示解答即可;
(2)①根据题意找出对称轴即可;②根据题意列出方程即可;
(3)①当时,小球甲在的位置表示的数为,小球乙在的位置表示的数为2,据此回答即可;②设运动的时间为t,根据题意列出代数式即可.
【详解】(1)如图所示.
用“<”将它们连接起来为.
(2)由题意得:折叠点与数轴的交点表示的数为,
,
所以表示的点与表示6的点重合,
故答案为:6,
设点A表示的数为x,则点B表示的数为,
可得,
解得:
故答案为:;
(3)①当时,小球甲在的位置表示的数为,小球乙在的位置表示的数为2,
所以甲、乙两个小球之间的距离为.
②运动前,甲、乙两个小球之间的距离为.
当时,甲、乙两个小球之间的距离为;
当时,甲、乙两个小球之间的距离为.
所以甲、乙两个小球之间的距离为.
【点睛】本题考查数轴表示数的意义,一元一次方程的应用,利用数轴比较有理数的大小,明确对折点所表示的数以及数轴上两点之间距离的计算方法是解决问题的关键.
10.(23-24七年级上·北京大兴·期中)我们规定:对于数轴上不同的三个点M,N,P,当点M在点N右侧时,若点P到点M的距离恰好为点P到点N的距离的n倍,且n为正整数,(即),则称点P是“关联点”
如图,已知在数轴上,原点为O,点A,点B表示的数分别为4,.
(1)原点O (填“是”或“不是”)“关联点”;
(2)若点C是“整2关联点”,则点C所表示的数 ;
(3)若点A沿数轴向右运动,每秒运动1个单位长度,同时点B沿数轴向左运动,每秒运动2个单位长度,则运动时间为 秒时,原点O恰好是“关联点”,此时n的值为 .
(4)点Q在A,B之间运动,且不与A,B两点重合,作“关联点”,记为,作“关联点”,记为,且满足,分别在线段和上.当点Q运动时,若存在整数m,n,使得式子为定值,求出m,n满足的数量关系.
【答案】(1)是
(2)0或
(3)2;1
(4)
【分析】本题是数轴上新定义应用题,主要运用“数轴上表示数、的两点之间的距离为”来解题.
(1)根据已知条件及新定义即可判定;
(2)根据已知条件及新定义得出等式,再分类讨论点的位置,得出满足条件的值;
(3)设运动秒,根据数轴是两点距离的计算方法用含的代数式表示、,再根据新定义得出关于等量关系,由“是正整数”求出、即可;
(4)设点表示的数为,根据新定义、已知条件,得出用、、表示的代数式,再由“点运动时,式子为定值”知:关于的代数式中的系数为0,从而得出整数、满足的数量关系.
【详解】(1)解:点A,点B表示的数分别为4,,
,,
,
原点是“,2关联点”,
故答案为:是;
(2)点A,点B表示的数分别为4,,
,
若点是“,整2关联点”,则,
当点在线段上时,,
此时,点所表示的数为;
当点在线段的延长线上时,,
此时,点所表示的数为,
综上所述,点所表示的数0或,
故答案为:0或;
(3)若点A沿数轴向右运动,每秒运动1个单位长度,同时点B沿数轴向左运动,每秒运动2个单位长度,设运动秒,
则,,
原点O恰好是“[A,B]n关联点”,
是正整数),即有,
,
是正整数,
而,为3的约数,
,即,
即运动时间为2秒时,原点恰好是“,整关联点”,此时的值为1,
故答案为:2;1;
(4)点在、之间运动,且不与、两点重合,作“,整2关联点”,记为,作“,整3关联点”,记为,且满足、分别在线段和上,
设点表示的数为,则
,,
,,
,,
,
当点运动时,若存在整数、,使得式子为定值,则,
.
即整数、满足的数量关系是.
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